JP4239422B2 - surge absorber - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サージから様々な機器を保護し、事故を未然に防ぐのに使用するサージアブソーバに関する。
【0002】
【従来の技術】
電話機、ファクシミリ、モデム等の通信機器用の電子機器が通信線と接続する部分、あるいはCRT駆動回路等、雷サージや静電気等の異常電圧(サージ電圧)による電撃を受けやすい部分には、異常電圧によって電子機器やこの機器を搭載するプリント基板の熱的損傷または発火等による破壊を防止するために、サージアブソーバが接続されている。
【0003】
このようなサージアブソーバの一例として、図5に示すようなものが知られている。このサージアブソーバ1は、図5に示すように、円柱状のセラミックス部材2の周面に放電間隙4(マイクロギャップ)を有する導電性被膜3を形成したアブソーバ素子の両端にキャップ電極5,5をかぶせたものを円筒状のガラス管7内に不活性ガスとともに収容し、円筒状のガラス管7の両端に一対の封止電極6,6が相対向して高温加熱で封着されたガラス管封止型とされたものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のサージアブソーバ1は、それぞれ封止電極6,6に接続された2本のリード線6A,6Aによって電気的に接続された回路のサージを、放電間隙4において放電することにより吸収するものであるため、繰り返しサージが印可されたり、大電流のサージが印可されたりすると、放電間隙4を形成する薄肉の導電性皮膜2が傷んでしまい、その特性が劣化して、寿命が短くなっていた。
しかも、このようなガラス管封止型のサージアブソーバ1では、ガラス管7内にアブソーバ素子と不活性ガスを封入して製造するため、製品形状は円筒状で、表面実装には不向きとなる。また、このようにガラス管7内にアブソーバ素子を封入するものでは、比較的サイズが大きくなってしまい、近年高まってきている小型化の要求に応えることが難しかった。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、寿命が長く、かつ表面実装可能で小型化を実現できるサージアブソーバを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、絶縁性基板の上面において放電間隙が画成されるように、互いに相対向して一対の放電電極が形成されるとともに、前記放電間隙の上方空間を囲うように蓋体の周縁部が前記絶縁性基板の上面に接合され、該蓋体によって形成される内部空間に不活性ガスが封入されたサージアブソーバであって、前記一対の放電電極は、先端部が前記絶縁性基板の上面に位置するとともに基端部が前記絶縁性基板の上面に設けられた一対の溝部内にそれぞれ位置するように形成されており、前記蓋体は、その周縁部の一部が前記一対の溝部の上方に位置し、前記放電電極と前記蓋体の周縁部との間に間隙が設けられて該間隙が絶縁材により閉塞されており、前記蓋体は、前記放電電極と電気的に絶縁されているとともに、少なくとも放電電極に対向する部分に金属材料で構成された領域を有することを特徴とする。このような構成とすると、一対の放電電極により形成される放電間隙において放電することによりサージを吸収できるのに加え、放電電極と蓋体の金属製の領域との間においても放電を行うことができるので、放電電極に与える熱影響を少なくすることができる。しかも、絶縁性基板を用いることで全体がチップ形状となり、小型化及び表面実装を図ることができる。
また、前記放電電極と前記蓋体の周縁部との間に間隙が設けられて、該間隙が絶縁材により閉塞されているので、この間隙を利用して不活性ガスを蓋体の内部空間に導入することができるので、不活性ガスの封入を確実に行うことができる。
また、前記一対の放電電極は、前記絶縁性基板の上面に形成された一対の溝部内にそれぞれ設けられ、前記蓋体は、その周縁部の一部が前記一対の溝部の上方に位置し、前記間隙が形成されているので、絶縁性基板の上面に溝部を形成するだけで、容易に蓋体の周縁部と放電電極との間に間隙を形成できるとともに、間隙の閉塞作業を、溝部内に絶縁材ペーストを埋め込むことで容易に行うことができる。
【0007】
また、前記蓋体は金属製とされていることを特徴とする。
このような構成とすると、放電空間(蓋体によって形成される内部空間)を形成する蓋体が金属製であることにより、蓋体を安価に製造することができる。
【0010】
また、前記放電電極と、前記蓋体の金属材料で構成された領域との距離が、0.05〜1.00mmの範囲に設定されていることを特徴とする。
このような構成とすると、放電電極と蓋体の金属製の領域との間で生じる放電に適した距離を設定することができ、放電空間の寸法が小さくなりすぎたり、放電が起き難くなってしまうということがない。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の実施形態によるサージアブソーバの斜視図、図2は図1におけるサージアブソーバの断面図である。
【0012】
本実施形態によるサージアブソーバ10は、図1及び図2に示すように、略長方形のチップ形状をなし、例えばアルミナ等の絶縁性材料から構成される絶縁性基板11の上面11Aに、導電性金属から構成される一対の放電電極12,13が互いに相対向する配置で形成されており、一方の放電電極12の先端と他方の放電電極13の先端との間に所定の寸法をもって放電間隙14(マイクロギャップ)が形成されている。
なお、この放電電極12,13は、Ag/Pd,SnO2,Al,Ni,Cu,Ti,TiN,Ta,W,SiC,BaAl,Nb,Si,C,Ag,Ag/Pt,ITO等で、スパッタ法,蒸着法,イオンプレーティング法,印刷法,焼付法等により形成されたものである。
【0013】
ここで、絶縁性基板11の上面11Aにおいて、放電電極12,13は、それぞれの基端部12A,13Aが絶縁性基板11の対向する端面11B,11Bのそれぞれまで達するように形成されている。また、この絶縁性基板11の上面11Aには、一対の放電電極12,13が形成されている部分に一対の溝部11C,11Cが設けられており、それぞれの放電電極12,13において、その途中部分から基端部12A,13Aまでが、一対の溝部11C,11Cに沿ってそれぞれ基端部12A,13A側に向かうにしたがい絶縁性基板11の下面に近づく傾斜がつけられている。すなわち、一対の放電電極12,13は、その途中部分から基端部12A,13Aまでが一対の溝部11C,11C内に設けられ、その先端部のみが、絶縁性基板11の上面11A上に位置することになる。
【0014】
また、放電電極12,13が形成された絶縁性基板11の上面11Aには、図1及び図2に示すように、それら放電電極12,13及び放電間隙14の上方空間を囲うようにして蓋体15の周縁部15Aが接合されている。この蓋体15は、径方向に一段拡径したフランジ状の周縁部15Aを有する有底円環状の例えばコバール等の金属からなるものである。
【0015】
このとき、一対の放電電極12,13は、その途中部分から基端部12A,13A側に向かうにしたがい絶縁性基板11の下面に近づくような傾斜がつけられているために、溝部11C,11Cの上方に位置する蓋体15の周縁部15Aとは接触せずに、所定の間隙16,16が形成されている。この間隙16,16が存在することにより、蓋体15と放電電極12,13とが電気的に絶縁されている。
【0016】
この放電電極12,13と金属製の蓋体15の周縁部15Aとの間に形成された間隙16,16は、例えばガラス等の絶縁材17,17によって封止される。さらに、蓋体15により形成された内部空間には、例えば、He,Ar,Ne,Xe,SF6,CO2,C38,C26,CF4,H2及びこれらの混合ガス等の放電に好適な不活性ガスが、間隙16,16を絶縁材17,17により閉塞するのと同時に封入されて、この内部空間が放電空間とされる。
【0017】
また、ここで、絶縁性基板11の上面11Aに形成された放電電極12,13と、その上方に位置する蓋体15の内部側の上面15Bとの距離tが、0.05〜1.00mmの範囲に設定されている。
【0018】
そして、絶縁性基板11の両端面11B,11Bまで達するように形成された放電電極12,13の基端部12A、13Aが、絶縁性基板11の両端面11B,11Bに接合された端子電極18,18に接続されてチップ形状をなすサージアブソーバ10が構成される。
【0019】
以上のような構成とされたサージアブソーバ10にあっては、互いに相対向する一対の放電電極12,13により形成される放電間隙14により、端子電極18,18に接続された回路等からのサージを吸収できるのに加え、例えば一方の放電電極12から蓋体15を介して他方の放電電極13へ抜けていくような、放電電極12,13と蓋体15との間での放電を生じさせることができて、放電電極12,13に与える熱影響を少なくすることができ、サージアブソーバの寿命を延ばすことができる。
【0020】
また、放電空間を形成する蓋体15が金属製であることにより、蓋体15を安価に製造することができ、サージアブソーバ10の製造コストを下げることができる。さらに、絶縁性基板11を用いてサージアブソーバ10を構成することにより、チップ形状のサージアブソーバ10を得ることができて、その小型化及び表面実装が可能となる。
また、放電空間の寸法を変更する場合には、蓋体15のみの大きさを変更するだけでよく、容易に放電空間の寸法を変更することが可能となる。
【0021】
しかも、一対の放電電極12,13が、その途中部分から基端部12A,13Aまでを絶縁性基板11の上面11Aに形成された溝部11C,11C内に設けられるとともに、蓋体15の周縁部15Aの一部が溝部11C,11Cの上方に位置するよう接合されて間隙16,16が形成されていることから、絶縁性基板11の上面11Aに一対の溝部11C,11Cを形成するだけで、容易に蓋体15の周縁部15Aと放電電極12,13との間に間隙16,16を形成でき、さらに、間隙16,16の閉塞作業を、溝部11C,11C内に絶縁材17,17を埋め込むことで容易に行うことができる。
さらには、間隙16,16を利用して不活性ガスの封入作業を行うことができるので、不活性ガスの封入を確実に行うことができる。
【0022】
また、放電電極12,13と蓋体15の内部側の上面15Bとの距離tが、0.05〜1.00mmの範囲に設定されていることから、放電電極12,13と金属製の蓋体15との間で生じる放電に適した距離を形成することができ、放電空間の寸法が小さくなりすぎたり、放電が起き難くなっていしまうという不具合が起こることがない。
【0023】
以下、上記のような構成のサージアブソーバ10を製造する方法を説明する。まず、図1に示されるように、絶縁性基板11の上面11Aに、一対の放電電極12,13をその途中部分から基端部12A,13A側に向かうにしたがい絶縁性基板11の下面に近づくように傾斜させるための一対の溝部11C,11Cを形成した後に、その上面11Aに、互いに相対向する放電電極12,13を形成することになる。
【0024】
これら放電電極12,13は、例えば、Ag/Pd,SnO2,Al,Ni,Cu,Ti,TiN,Ta,W,SiC,BaAl,Nb,Si,C,Ag,Ag/Pt,ITO等の導電性金属を、スパッタ法,蒸着法,イオンプレーティング法,印刷法,焼付法等によって、一対の溝部11C,11Cに沿う方向で一本の帯状薄膜に形成した後、その帯状薄膜の途中位置、すなわち放電間隙14を形成したい位置にレーザ光を照射して切断することにより、この切断部が放電間隙14となって、互いに相対向する放電電極12,13が形成される。
【0025】
次に、絶縁性基板11の上面11Aにおいて、蓋体15の周縁部15Aが接合されるべき位置に、例えば、タングステンペーストを焼き付け、その後Niめっきを施しておき、一方、金属製の蓋体15の周縁部15Aに、例えば銀ロウ等の接合材を塗布して、蓋体15を絶縁性基板11の上面11Aの所定位置に載置する。このとき、一対の放電電極12,13は、その途中部分から基端部12A,13A側に向けて絶縁性基板11の下面に近づくように傾斜していることで、溝部11C,11Cの上方に位置する蓋体15の周縁部15Aとは接触せずに間隙16,16が形成される。
【0026】
この状態を維持したまま、真空中において、電子ビームを蓋体15の周縁部15A付近に照射することにより、接合材を加熱して溶融させ、蓋体15の周縁部15Aと絶縁性基板11の上面11Aとを接合する。
【0027】
次いで、この間隙16,16に、例えばガラスペースト等の絶縁材ペーストを塗布するが、間隙16に塗布されているガラスペーストは、加熱されて溶融する前には、多くの隙間や孔が存在しており、蓋体15の内部と外部との通気性を有するものである。そして、例えば、He,Ar,Ne,Xe,SF6,CO2,C38,C26,CF4,H2及びこれらの混合ガス等の放電に適した不活性ガス中で加熱することにより、この間隙16に塗布されているガラスペーストを介して不活性ガスを蓋体15の内部空間に封入して放電空間を形成するとともに、ガラスペーストが溶融して通気性を失い、間隙16が絶縁材17に閉塞された状態となって封止される。
【0028】
最後に、絶縁性基板11の両端面11B,11Bに、例えばディッピング法により、端子電極18,18を絶縁性基板11の両端面11B、11Bに形成するとともに、絶縁性基板11の両端面11B,11Bまで延びる放電電極12,13の基端部12A,13Aを端子電極18,18に接合して、上記のような構成のサージアブソーバ10が製造される。
【0029】
上記のような製造方法では、電子ビームを用いて蓋体15を絶縁性基板11に接合することから、高速加工ができて量産性に優れており、かつ高精度の加工を行うことができるとともに、局所的な加熱で済むので、サージアブソーバ10全体への熱的影響を少なくして、優れた特性をもつサージアブソーバ10を得ることができる。
【0030】
なお、本実施形態においては、蓋体15の周縁部15Aを絶縁性基板11の上面11Aに接合するのに、電子ビームを用いたが、これに限定されることなく、接合材をレーザ光によって加熱するようにしてもよいし、さらには、蓋体15の周縁部15Aの形状に対応した環状のヒータによって、接合材を局所的に加熱するようにしてもよい。
また、蓋体15の接合作業に電子ビームを用いない場合には、蓋体15の周縁部15Aと絶縁性基板11の上面11Aとの接合に用いられる接合材と、蓋体15の周縁部15Aと一対の放電電極12,13との間に形成された間隙16,16に埋め込まれた絶縁材ペーストとを同時に、放電に適した不活性ガス雰囲気中で加熱して溶融させると、蓋体15の接合作業と、間隙16の閉塞作業を同時に行うことができて、サージアブソーバの製造工程を減少させることができる。
【0031】
また、本実施形態においては、一対の放電電極12,13がその途中部分から基端部12A,13A側に向かうにしたがい絶縁性基板11の下面に近づくように傾斜して、放電電極12,13と蓋体15の周縁部15Aとの間に間隙16,16が形成されているが、放電電極12,13と蓋体15の周縁部15Aとの間に間隙が形成されれば他の構成でもよく、例えば、絶縁性基板11に放電電極12,13の途中部分から基端部12A,13Aに至るまで上面11Aより一段低くなるように段差を形成するようにして間隙16,16を形成してもよいし、さらには、蓋体15の周縁部15Aに、切り欠きを設けて、放電電極12,13との間に間隙16,16が形成されるようにしてもよい。
【0032】
さらに、本実施形態では、絶縁性基板11の上面11Aに一対の溝部11C,11Cを形成することにより、放電電極12,13と金属製の蓋体15の周縁部15Aとの間に間隙16,16を形成して、蓋体15と放電電極12,13とが電気的に絶縁状態となるようにしたが、これに限定されることなく、例えば、図3に示すように、絶縁性基板11の上面11Aが平坦面とされていても、金属製の蓋体15の周縁部15Aと絶縁性基板11の上面11Aとを接合するのに用いられる接合材を、例えばガラスペースト等の絶縁性を有する接合材を用いることで、金属製の蓋体15と放電電極12,13とを電気的に絶縁するようにしてもよい。
【0033】
また、さらに、本実施形態では、蓋体15全体を金属製としたが、これに限定されることなく、例えば、図4に示すように、蓋体15を絶縁性材料から構成して放電電極12,13と電気的に絶縁し、その蓋体15の内部側の上面に金属材料を蒸着して金属膜15Cを形成することにより、蓋体15が少なくとも放電電極12,13に対向する部分に金属材料で構成された領域を有するようにしてもよい。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、互いに相対向する一対の放電電極により形成される放電間隙において放電してサージを吸収できるのに加え、放電電極と蓋体の金属製の領域との間においても、放電を行うことができるので、放電電極に与える熱影響が少なくなり、サージアブソーバの寿命の延長を図ることができる。しかも、絶縁性基板を用いることで全体がチップ形状となり、小型化及び表面実装を図ることができる。
【0035】
また、放電空間を形成する蓋体が金属製であることにより、蓋体を安価に製造することができ、サージアブソーバの製造コストを下げることができる
また、放電電極と蓋体の周縁部との間に間隙が設けられて、間隙が絶縁材により閉塞されていることから、この間隙を利用して不活性ガスを蓋体の内部空間に導入することができるので、不活性ガスの封入を確実に行うことができる。
【0036】
しかも、一対の放電電極は、絶縁性基板の上面に形成された一対の溝部内にそれぞれ設けられるとともに、蓋体の周縁部の一部が一対の溝部の上方に位置して間隙が形成されていることから、絶縁性基板の上面に溝部を形成するだけで、容易に蓋体の周縁部と放電電極との間に間隙を形成でき、さらに、間隙の閉塞作業を、溝部内に絶縁材を埋め込むことで容易に行うことができる。
さらに、放電電極と蓋体の金属材料で構成された領域との距離が、0.05〜1.00mmの範囲に設定されていることから、放電電極と金属製の蓋体との間で生じる放電に適した距離を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態によるサージアブソーバの斜視図である。
【図2】 本発明の実施形態によるサージアブソーバの断面図である。
【図3】 本発明の実施形態の第一変形例によるサージアブソーバの断面図である。
【図4】 本発明の実施形態の第二変形例によるサージアブソーバの断面図である。
【図5】 従来のサージアブソーバを示す断面図である。
【符号の説明】
10 サージアブソーバ
11 絶縁性基板
11A 上面
12,13 放電電極
12A,13A 基端部
14 放電間隙
15 蓋体
15A 周縁部
15B 上面
16 間隙
17 絶縁材
18 端子電極
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surge absorber used to protect various devices from surges and prevent accidents.
[0002]
[Prior art]
Abnormal voltage is applied to parts where electronic devices for communication equipment such as telephones, facsimiles, modems, etc. are connected to communication lines, or parts that are susceptible to electric shock due to abnormal voltage (surge voltage) such as lightning surge or static electricity, such as CRT drive circuits. In order to prevent the electronic device and the printed circuit board on which this device is mounted from being damaged due to thermal damage or ignition, a surge absorber is connected.
[0003]
As an example of such a surge absorber, the one shown in FIG. 5 is known. As shown in FIG. 5, this surge absorber 1 has cap electrodes 5 and 5 at both ends of an absorber element in which a conductive coating 3 having a discharge gap 4 (microgap) is formed on the peripheral surface of a cylindrical ceramic member 2. The covered glass is accommodated in a cylindrical glass tube 7 together with an inert gas, and a pair of sealing electrodes 6 and 6 face each other at both ends of the cylindrical glass tube 7 and are sealed by high-temperature heating. It is a sealed type.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional surge absorber 1 as described above discharges the surge in the circuit electrically connected by the two lead wires 6A and 6A connected to the sealing electrodes 6 and 6 in the discharge gap 4, respectively. Therefore, when a repeated surge is applied or a large current surge is applied, the thin conductive film 2 forming the discharge gap 4 is damaged, and its characteristics deteriorate, Lifespan was shortened.
Moreover, such a glass tube sealed surge absorber 1 is manufactured by enclosing the absorber element and inert gas in the glass tube 7, so that the product shape is cylindrical and is not suitable for surface mounting. Further, in the case where the absorber element is sealed in the glass tube 7 as described above, the size becomes relatively large, and it has been difficult to meet the demand for downsizing that has been increasing in recent years.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a surge absorber that has a long lifetime, can be surface-mounted, and can be downsized.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve such an object, according to the present invention, a pair of discharge electrodes are formed to face each other so that a discharge gap is defined on the upper surface of the insulating substrate. And a surge absorber in which the periphery of the lid is joined to the upper surface of the insulating substrate so as to surround the space above the discharge gap , and an inert gas is sealed in the internal space formed by the lid. The pair of discharge electrodes are formed such that the distal end portion is located on the upper surface of the insulating substrate and the proximal end portion is located in a pair of grooves provided on the upper surface of the insulating substrate. The lid body has a part of its peripheral edge located above the pair of grooves, and a gap is provided between the discharge electrode and the peripheral edge of the lid, and the gap is closed by an insulating material. and, wherein the lid includes: the discharge electrode Together are air-insulated, and having a region formed of a metal material at a portion facing at least the discharge electrodes. With this configuration, in addition to being able to absorb surge by discharging in the discharge gap formed by the pair of discharge electrodes, discharge can also be performed between the discharge electrode and the metal region of the lid. Therefore, the thermal effect on the discharge electrode can be reduced. In addition, by using an insulating substrate, the whole becomes a chip shape, and miniaturization and surface mounting can be achieved.
In addition, a gap is provided between the discharge electrode and the peripheral edge of the lid, and the gap is closed by an insulating material. Therefore, the inert gas is introduced into the internal space of the lid using the gap. Since it can introduce | transduce, sealing of an inert gas can be performed reliably.
Further, the pair of discharge electrodes are respectively provided in a pair of grooves formed on the upper surface of the insulating substrate, and the lid body has a part of a peripheral edge thereof positioned above the pair of grooves, Since the gap is formed, the gap can be easily formed between the peripheral edge of the lid and the discharge electrode by simply forming the groove on the upper surface of the insulating substrate. It can be easily performed by embedding an insulating material paste in the substrate.
[0007]
The lid is made of metal.
With such a configuration, the lid that forms the discharge space (internal space formed by the lid) is made of metal, so that the lid can be manufactured at low cost.
[0010]
The distance between the discharge electrode and the region of the lid made of the metal material is set in a range of 0.05 to 1.00 mm.
With such a configuration, it is possible to set a distance suitable for the discharge generated between the discharge electrode and the metal region of the lid, and the size of the discharge space becomes too small or the discharge is difficult to occur. There is no end to it.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a surge absorber according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the surge absorber in FIG.
[0012]
As shown in FIGS. 1 and 2, the surge absorber 10 according to the present embodiment has a substantially rectangular chip shape, and a conductive metal is formed on an upper surface 11A of an insulating substrate 11 made of an insulating material such as alumina. A pair of discharge electrodes 12, 13 are formed so as to be opposed to each other, and a discharge gap 14 (with a predetermined dimension between the tip of one discharge electrode 12 and the tip of the other discharge electrode 13 is formed. A microgap) is formed.
The discharge electrodes 12 and 13 are made of Ag / Pd, SnO 2 , Al, Ni, Cu, Ti, TiN, Ta, W, SiC, BaAl, Nb, Si, C, Ag, Ag / Pt, ITO, or the like. And formed by sputtering, vapor deposition, ion plating, printing, baking, and the like.
[0013]
Here, on the upper surface 11 </ b> A of the insulating substrate 11, the discharge electrodes 12 and 13 are formed such that the respective base end portions 12 </ b> A and 13 </ b> A reach the respective end surfaces 11 </ b> B and 11 </ b> B that face the insulating substrate 11. Further, a pair of groove portions 11C and 11C are provided on the upper surface 11A of the insulating substrate 11 at a portion where the pair of discharge electrodes 12 and 13 are formed. The slope from the portion to the base end portions 12A and 13A approaches the lower surface of the insulating substrate 11 along the pair of groove portions 11C and 11C toward the base end portions 12A and 13A. That is, the pair of discharge electrodes 12 and 13 is provided in the pair of groove portions 11C and 11C from the middle portion thereof to the base end portions 12A and 13A, and only the tip portions thereof are positioned on the upper surface 11A of the insulating substrate 11. Will do.
[0014]
Further, the upper surface 11A of the insulating substrate 11 on which the discharge electrodes 12 and 13 are formed is covered with a cover so as to surround the space above the discharge electrodes 12 and 13 and the discharge gap 14, as shown in FIGS. The peripheral edge 15A of the body 15 is joined. The lid body 15 is made of a bottomed annular metal such as Kovar having a flange-shaped peripheral edge portion 15 </ b> A whose diameter is increased by one step in the radial direction.
[0015]
At this time, the pair of discharge electrodes 12 and 13 are inclined so as to approach the lower surface of the insulating substrate 11 from the midway portion toward the base end portions 12A and 13A. Predetermined gaps 16 and 16 are formed without contacting the peripheral edge portion 15A of the lid body 15 located above the lid body 15. Due to the presence of the gaps 16 and 16, the lid 15 and the discharge electrodes 12 and 13 are electrically insulated.
[0016]
The gaps 16 and 16 formed between the discharge electrodes 12 and 13 and the peripheral portion 15A of the metal lid 15 are sealed with insulating materials 17 and 17 such as glass. Further, in the internal space formed by the lid 15, for example, He, Ar, Ne, Xe, SF 6 , CO 2 , C 3 F 8 , C 2 F 6 , CF 4 , H 2 and a mixed gas thereof are used. An inert gas suitable for discharge or the like is enclosed at the same time as the gaps 16 and 16 are closed by the insulating materials 17 and 17, and this internal space is made a discharge space.
[0017]
Here, the distance t between the discharge electrodes 12 and 13 formed on the upper surface 11A of the insulating substrate 11 and the upper surface 15B on the inner side of the lid body 15 located above the discharge electrodes 12 and 13 is 0.05 to 1.00 mm. Is set in the range.
[0018]
Then, the terminal electrodes 18 in which the base end portions 12A and 13A of the discharge electrodes 12 and 13 formed so as to reach the both end faces 11B and 11B of the insulating substrate 11 are joined to the both end faces 11B and 11B of the insulating substrate 11. , 18 to form a surge absorber 10 having a chip shape.
[0019]
In the surge absorber 10 configured as described above, a surge from a circuit or the like connected to the terminal electrodes 18 and 18 by the discharge gap 14 formed by the pair of discharge electrodes 12 and 13 facing each other. In addition, the discharge between the discharge electrodes 12 and 13 and the lid 15 such that the discharge from the one discharge electrode 12 to the other discharge electrode 13 through the lid 15 is generated. Therefore, the thermal influence on the discharge electrodes 12 and 13 can be reduced, and the life of the surge absorber can be extended.
[0020]
Further, since the lid 15 forming the discharge space is made of metal, the lid 15 can be manufactured at low cost, and the manufacturing cost of the surge absorber 10 can be reduced. Furthermore, by configuring the surge absorber 10 using the insulating substrate 11, the chip-shaped surge absorber 10 can be obtained, and the miniaturization and surface mounting thereof can be achieved.
Further, when changing the size of the discharge space, it is only necessary to change the size of the lid 15 alone, and the size of the discharge space can be easily changed.
[0021]
In addition, the pair of discharge electrodes 12 and 13 are provided in the grooves 11C and 11C formed in the upper surface 11A of the insulating substrate 11 from the middle part to the base end parts 12A and 13A, and the peripheral part of the lid 15 Since a part of 15A is joined so as to be positioned above the grooves 11C and 11C and the gaps 16 and 16 are formed, only by forming the pair of grooves 11C and 11C on the upper surface 11A of the insulating substrate 11, The gaps 16 and 16 can be easily formed between the peripheral edge 15A of the lid 15 and the discharge electrodes 12 and 13, and the gaps 16 and 16 are closed by insulating materials 17 and 17 in the grooves 11C and 11C. It can be easily done by embedding.
Further, since the inert gas can be sealed using the gaps 16 and 16, the inert gas can be sealed reliably.
[0022]
Further, since the distance t between the discharge electrodes 12 and 13 and the upper surface 15B on the inner side of the lid 15 is set in the range of 0.05 to 1.00 mm, the discharge electrodes 12 and 13 and the metal lid A distance suitable for the discharge generated between the body 15 and the body 15 can be formed, and there is no problem that the size of the discharge space becomes too small or the discharge does not easily occur.
[0023]
Hereinafter, a method of manufacturing the surge absorber 10 having the above configuration will be described. First, as shown in FIG. 1, a pair of discharge electrodes 12 and 13 are placed on the upper surface 11A of the insulating substrate 11 from the middle portion toward the base end portions 12A and 13A, and approach the lower surface of the insulating substrate 11. After forming the pair of grooves 11C and 11C to be inclined as described above, the discharge electrodes 12 and 13 facing each other are formed on the upper surface 11A.
[0024]
These discharge electrodes 12 and 13 are made of, for example, Ag / Pd, SnO 2 , Al, Ni, Cu, Ti, TiN, Ta, W, SiC, BaAl, Nb, Si, C, Ag, Ag / Pt, ITO, etc. After the conductive metal is formed into one strip thin film in the direction along the pair of grooves 11C and 11C by sputtering, vapor deposition, ion plating, printing, baking, etc., the intermediate position of the strip thin film is formed. That is, by irradiating a laser beam to a position where the discharge gap 14 is to be formed and cutting it, this cut portion becomes the discharge gap 14 and discharge electrodes 12 and 13 facing each other are formed.
[0025]
Next, on the upper surface 11A of the insulating substrate 11, for example, a tungsten paste is baked at a position where the peripheral edge 15A of the lid 15 is to be joined, and then Ni plating is performed, while the metal lid 15 is made. For example, a bonding material such as silver brazing is applied to the peripheral edge portion 15 </ b> A, and the lid body 15 is placed at a predetermined position on the upper surface 11 </ b> A of the insulating substrate 11. At this time, the pair of discharge electrodes 12 and 13 are inclined so as to approach the lower surface of the insulating substrate 11 from the midway portion toward the base end portions 12A and 13A, so that the discharge electrodes 12 and 13 are located above the groove portions 11C and 11C. The gaps 16 are formed without contact with the peripheral edge 15A of the lid body 15 positioned.
[0026]
While maintaining this state, by irradiating the vicinity of the peripheral portion 15A of the lid 15 with an electron beam in a vacuum, the bonding material is heated and melted so that the peripheral portion 15A of the lid 15 and the insulating substrate 11 The upper surface 11A is joined.
[0027]
Next, an insulating material paste such as a glass paste is applied to the gaps 16 and 16, but the glass paste applied to the gap 16 has many gaps and holes before being heated and melted. And has air permeability between the inside and the outside of the lid 15. Then, for example, heating is performed in an inert gas suitable for discharge such as He, Ar, Ne, Xe, SF 6 , CO 2 , C 3 F 8 , C 2 F 6 , CF 4 , H 2, and mixed gas thereof. As a result, an inert gas is sealed in the internal space of the lid 15 via the glass paste applied to the gap 16 to form a discharge space, and the glass paste melts and loses air permeability. 16 is sealed in an insulating material 17.
[0028]
Finally, terminal electrodes 18 and 18 are formed on both end surfaces 11B and 11B of the insulating substrate 11 by, for example, dipping, on both end surfaces 11B and 11B of the insulating substrate 11, and both end surfaces 11B and 11B of the insulating substrate 11 are formed. The surge absorber 10 having the above-described configuration is manufactured by joining the base end portions 12A, 13A of the discharge electrodes 12, 13 extending to 11B to the terminal electrodes 18, 18.
[0029]
In the manufacturing method as described above, the lid 15 is bonded to the insulating substrate 11 using an electron beam, so that high-speed processing is possible, mass production is excellent, and high-precision processing can be performed. Since local heating is sufficient, it is possible to obtain a surge absorber 10 having excellent characteristics by reducing the thermal influence on the entire surge absorber 10.
[0030]
In this embodiment, the electron beam is used to join the peripheral portion 15A of the lid 15 to the upper surface 11A of the insulating substrate 11, but the present invention is not limited to this. The bonding material may be locally heated by an annular heater corresponding to the shape of the peripheral portion 15A of the lid 15.
Further, when an electron beam is not used for the bonding work of the lid 15, the bonding material used for bonding the peripheral portion 15 </ b> A of the lid 15 and the upper surface 11 </ b> A of the insulating substrate 11, and the peripheral portion 15 </ b> A of the lid 15. When the insulating material paste embedded in the gaps 16 formed between the pair of discharge electrodes 12 and 13 is simultaneously heated and melted in an inert gas atmosphere suitable for discharge, the lid 15 And the closing operation of the gap 16 can be performed simultaneously, and the manufacturing process of the surge absorber can be reduced.
[0031]
Further, in the present embodiment, the pair of discharge electrodes 12 and 13 are inclined so as to approach the lower surface of the insulating substrate 11 from the middle portion toward the base end portions 12A and 13A, so that the discharge electrodes 12 and 13 are inclined. Are formed between the discharge electrodes 12 and 13 and the peripheral portion 15A of the lid body 15, but other configurations can be used. For example, the gaps 16 and 16 are formed in the insulating substrate 11 so as to form a step so as to be one step lower than the upper surface 11A from the middle part of the discharge electrodes 12 and 13 to the base end portions 12A and 13A. Alternatively, a notch may be provided in the peripheral portion 15A of the lid 15 so that the gaps 16 and 16 are formed between the discharge electrodes 12 and 13.
[0032]
Furthermore, in this embodiment, by forming a pair of grooves 11C and 11C on the upper surface 11A of the insulating substrate 11, a gap 16, between the discharge electrodes 12 and 13 and the peripheral edge 15A of the metal lid 15 is formed. 16 is formed so that the lid body 15 and the discharge electrodes 12 and 13 are electrically insulated. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Even if the upper surface 11A is flat, the bonding material used to bond the peripheral portion 15A of the metal lid 15 and the upper surface 11A of the insulating substrate 11 is made of an insulating material such as glass paste. You may make it electrically insulate the metal cover 15 and the discharge electrodes 12 and 13 by using the joining material which has.
[0033]
Furthermore, in the present embodiment, the entire lid 15 is made of metal, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, the lid 15 is made of an insulating material and is a discharge electrode. 12 and 13, and by depositing a metal material on the inner upper surface of the lid 15 to form a metal film 15 </ b> C, the lid 15 is at least at a portion facing the discharge electrodes 12 and 13. You may make it have the area | region comprised with the metal material.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, in addition to being able to absorb a surge and absorb a surge in a discharge gap formed by a pair of discharge electrodes facing each other, a discharge is also generated between the discharge electrode and the metal region of the lid. Therefore, the influence of heat on the discharge electrode is reduced, and the life of the surge absorber can be extended. In addition, by using an insulating substrate, the whole becomes a chip shape, and miniaturization and surface mounting can be achieved.
[0035]
Further, since the lid forming the discharge space is made of metal, the lid can be manufactured at low cost, and the manufacturing cost of the surge absorber can be reduced. Also, the discharge electrode and the peripheral portion of the lid Since a gap is provided between the gaps and the gap is closed by an insulating material, the inert gas can be introduced into the internal space of the lid using the gap, so that the inert gas can be reliably sealed. Can be done.
[0036]
In addition, the pair of discharge electrodes is provided in a pair of grooves formed on the upper surface of the insulating substrate, and a part of the peripheral edge of the lid is located above the pair of grooves to form a gap. Therefore, it is possible to easily form a gap between the peripheral edge of the lid and the discharge electrode simply by forming a groove on the upper surface of the insulating substrate. It can be easily done by embedding.
Further, since the distance between the discharge electrode and the region made of the metal material of the lid is set in the range of 0.05 to 1.00 mm, it occurs between the discharge electrode and the metal lid. A distance suitable for discharge can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a surge absorber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a surge absorber according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a surge absorber according to a first modification of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a surge absorber according to a second modification of the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional surge absorber.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Surge absorber 11 Insulating board | substrate 11A Upper surface 12, 13 Discharge electrode 12A, 13A Base end part 14 Discharge gap 15 Lid 15A Peripheral part 15B Upper surface 16 Gap 17 Insulation material 18 Terminal electrode

Claims (3)

絶縁性基板の上面において放電間隙が画成されるように、互いに相対向して一対の放電電極が形成されるとともに、前記放電間隙の上方空間を囲うように蓋体の周縁部が前記絶縁性基板の上面に接合され、該蓋体によって形成される内部空間に不活性ガスが封入されたサージアブソーバであって、
前記一対の放電電極は、先端部が前記絶縁性基板の上面に位置するとともに基端部が前記絶縁性基板の上面に設けられた一対の溝部内にそれぞれ位置するように形成されており、
前記蓋体は、その周縁部の一部が前記一対の溝部の上方に位置し、前記放電電極と前記蓋体の周縁部との間に間隙が設けられて該間隙が絶縁材により閉塞されており、
前記蓋体は、前記放電電極と電気的に絶縁されているとともに、少なくとも放電電極に対向する部分に金属材料で構成された領域を有することを特徴とするサージアブソーバ。
A pair of discharge electrodes are formed opposite to each other so that a discharge gap is defined on the upper surface of the insulating substrate, and a peripheral portion of the lid body surrounds the insulating space so as to surround the space above the discharge gap . A surge absorber bonded to the upper surface of the substrate and having an inert gas sealed in an internal space formed by the lid,
The pair of discharge electrodes are formed such that a distal end portion is positioned on the upper surface of the insulating substrate and a proximal end portion is positioned in a pair of groove portions provided on the upper surface of the insulating substrate,
A part of the peripheral part of the lid is located above the pair of grooves, a gap is provided between the discharge electrode and the peripheral part of the lid, and the gap is closed by an insulating material. And
The surge absorber is characterized in that the lid body is electrically insulated from the discharge electrode and has a region made of a metal material at least in a portion facing the discharge electrode.
請求項1に記載のサージアブソーバにおいて、前記蓋体は金属製とされていることを特徴とするサージアブソーバ。  The surge absorber according to claim 1, wherein the lid is made of metal. 請求項1または請求項2に記載のサージアブソーバにおいて、
前記放電電極と、前記蓋体の金属材料で構成された領域との距離が、0.05〜1.00mmの範囲に設定されていることを特徴とするサージアブソーバ。
In the surge absorber according to claim 1 or claim 2 ,
A surge absorber, wherein a distance between the discharge electrode and a region of the lid made of a metal material is set in a range of 0.05 to 1.00 mm.
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